Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 17-01-2019

Salpeterzuur

betekenis & definitie

Salpeterzuur - formule HNO3, reeds in de 8ste eeuw aan den alchemist Geber bekend. In de Middeleeuwen werd het reeds voor scheiding van goud en zilver gebruikt. Het komt in de natuur alleen in den vorm van zouten voor, in kleine hoeveelheden zeer verspreid in den bodem, vandaar vaak in water, in regen na onweer; grootere hoeveelheden bij verrotting van organische, stikstofhoudende stoffen onder invloed van lagere organismen in den vorm van kaliumnitraat, salpeter, of calciumnitraat, muursalpeter. Eindelijk in uitgestrekte lagen als natriumnitraat, chilisalpeter in Chili.

Het vrije zuur wordt voornamelijk bereid uit chilisalpeter, door omzetting met zwavelzuur NaNO3 +H2SO4 ➝ NaHSO4 + HNO3. Het zuur destilleert over en wordt opgevangen en afgekoeld. Neemt men meer salpeter, dan verloopt de reactie verder, doordat het NaHSO4 hiermede opnieuw salpeterzuur geeft, doch de hoogere temperatuur ontleedt dit zuur. Er ontstaat stikstofdioxyde, dat in het overige zuur oplost, en hieraan een roode kleur meedeelt, z.g.n. rood rookend salpeterzuur. De reactie wordt uitgevoerd in een gietijzeren retort bij 150° C. Na beëindiging der ontwikkeling van s. wordt het in gesmolten toestand achterblijvende bisulfaat (nitre-cake) door een stop afgelaten. Het wordt gedeeltelijk verwerkt op zoutzuur door behandeling met keukenzout (zie bij NATRIUMSULFAAT). De ontstane s.-dampen komen in een serie condensatieapparaten, meestal van zuurvast aardewerk vervaardigd. Zij bestaan uit groote potten met verticale luchtkoelbuizen er tusschen.

Daarop volgt meestal nog een in water gekoelde steenen slang, en tenslotte een toren, waarin de laatste resten zuurdamp door over glazen of steenen bollen of platen naar beneden druppelend water worden opgevangen. Ten einde verontreinigend salpeterigzuur (HNO2) weer in s. over te voeren, wordt bij de meeste systemen tijdens de condensatie een zwakke luchtstroom ingeblazen. Hierdoor worden tevens vluchtige chloorverbindingen weggevoerd. Tenslotte wint men in de condensatiepotten een zuur van een s. g. van 1,35-1,40, overeenkomende met een gehalte van 55-65% HNO3. Het kan worden gezuiverd door herhaalde destillatie. — Bij het vacuumdestillatieproces volgens Valentiner wordt de geheele destillatie uitgevoerd onder verminderden druk. Hierdoor verloopt het proces sneller en ontleedt het zuur minder. Voor de rest bestaat er een streven, het bedrijf rendabeler te maken door de toepassing van meer ketels (3-5) in serie met oploopende temperatuur. Veelal wordt hierbij meer geconcentreerd zuur verkregen, hetgeen vooral voor de kleurstofindustrie van belang is.

Het gebezigde zwavelzuur is kamerzuur voor verdund s., gloverzuur, als sterk s. moet worden gemaakt. In de laatste 20 jaren wordt s. ook direkt uit de elementen gemaakt, n.l. door de inwerking van de electrische vlamboog op lucht, waardoor stikstofoxyden gevormd worden, die met water verdund salpeterzuur opleveren, dat echter niet als zoodanig in den handel komt, maar in nitraten, speciaal calciumnitraat (norge-salpeter), wordt omgezet. Ook verkrijgt men s. door oxydatie van ammoniak, welk proces vooral gedurende den wereldoorlog sterk ontwikkeld is. (Zie STIKSTOFBINDING). Het s. dat men door destillatie verkrijgt, is een waterheldere, aan de lucht rookende, sterk zure vloeistof, die 68% HNO3 bevat. Om het 100% te maken, moet men het, onder toevoeging van zwavelzuur, in vacuo destilleeren, waardoor men het zuivere zuur verkrijgt, een vloeistof van een soort. gewicht 1,56, vriespunt -50°, kookpunt 86°, bij welke temperatuur echter sterke ontleding optreedt. In waterige oplossing is s. een van de sterkste zuren; het heeft sterk oxydeerende eigenschappen. Alle metalen, behalve goud en de platinametalen, platina, iridium, rhodium en rhutenium, worden er door aangetast onder vorming van nitraten, uitgezonderd tin en antimoon, die onoplosbare oxyden geven; kleurstoffen worden ontkleurd, dierlijke en plantaardige weefsels vernietigd, veel organische stoffen worden geoxydeerd; vaak ook, vooral bij de aromatische verbindingen, wordt de waterstof door NO2-groepen vervangen, waardoor nitroverbindingen ontstaan. S. vormt alleen in water oplosbare zouten.

Een triazolderivaat, nitron, geeft echter een onoplosbaar zout en kan daardoor dienen om s. qualitatief en quantitatief aan te toonen. Verder kan men het qualitatief uiterst gevoelig aantoonen door de ringreactie met ferrosulfaat, waarbij de met sterk zwavelzuur aangezuurde stof met een oplossing van ferrosulfaat wordt overdekt, waardoor op de grenslaag een bruine ring ontstaat, of door kleurreacties met zwavelzuur diphenylanime, dat intensief blauw, en zwavelzuur brucine, dat rood gekleurd wordt. Quantitatief bepaalt men het òf wel met behulp van nitron (zie boven) òf wel door reductie tot stikstofoxyd en meting van het gevormde gas. S. vindt toepassing als oxydeerend sterk zuur, tot reiniging, oplossing en scheiding van metalen, b.v. platina en goud, voor het beitsen, bij de zwavelzuurbereiding volgens het loodenkamerproces, bij de bereiding van organische nitroproducten, waardoor het een van de grondstoffen is, onmisbaar in de fabricage van explosieven, kleurstoffen en geneesmiddelen. De wereldproductie van salpeterzuur wordt vóór den oorlog opgegeven als ongeveer 320.000 ton zuur van 100%. Het is niet bekend, hoeveel tijdens den oorlog werd gemaakt. Zekerlijk is het vele malen meer!

< >